JPH01259905A - ハニカム状成形体の端面封止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はハニカム状成形体の端面の封止方法に関し、更
に詳しくは、可塑性を有する薄膜成形体を用いて容易に
かつ確実に前記端面を封止することができる封止方法に
関する。

〔従来の技術〕

多孔質の薄い隔壁を介して蜂の巣状に連なる多数の断面
四角形状や三角形状等の貫通孔を有するハニカム状成形
体の貫通孔の一方の端面を例えば縦横−つおきに栓材を
充填して封止し、この封止した貫通孔に隣接している貫
通孔の他端面を同じく栓材を充填して封止した焼結体よ
り成るハニカムフィルターは、自動車のディーゼルエン
ジンを初めとする各種燃焼機器の排ガス中に含まれる微
粒炭素を捕集・濾過して除去する排ガス浄化装置として
知られている。

かかるハニカムフィルターは、コージェライト、アルミ
ナ等の酸化物、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の炭化物や窒
化物の微粉末に粘土あるいは有機質の粘結材を加え、し
かる後、押出し成形法やパイプ結束法等の常法によりハ
ニカム状成形体を成形し、次に、該ハニカム状成形体の
両端面を例えば縦横−つおきに封止し所謂市松模様を成
形し、そして、所定条件下において焼成し成形すること
により製造される。

このなかで、従来行われているハニカム状成形体の端面
を例えば縦横−つおきに封止する方法には、ハニカム状
成形体の片面に粘着性樹脂を含浸させたフィルムを貼り
つけ、次に市松模様となるように封じたい貫通孔にあわ
せて針でフィルムに穴をあけ、この穴あけしたハニカム
状成形体の端面をスラリー状栓材をいれた容器の中に浸
漬しバイブレータ−で振動を与え貫通孔内に栓材を導入
するという工程を両端面において行ない、所定条件下で
該栓材を硬化させた後フィルムをはがすという方法、あ
るいは、ハニカム状成形体の一端面をスラリー中に浸漬
して、その全端面を封止した後他端面から縦横−つおき
の貫通孔にそれぞれ圧搾空気を送り込み一端面に形成さ
れた封止部を開口し、しかる後、他端面全体を薄膜で被
覆した後一端面全体から圧搾空気を送り込んで一端面に
おいて開口している貫通孔の他端面の薄膜を開口させ、
該他端面を前記と同様にスラリー中に浸漬し、薄膜を圧
搾空気によって開口させた貫通孔の他端面を封止し焼成
する方法等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記した従来の方法は、いずれも、封止
したい貫通孔にスラリー状の栓材を導入すると、栓材の
有する厚みが各貫通孔毎に異なってしまい一定にするこ
とはできない、そのため、特に、栓材の厚みが薄い場合
には、封止部を形成した後のハニカム状成形体の強度が
劣ることになり、また、栓材の耐熱性も劣ることにもな
り、その結果、隔壁に付着した微粒炭素を燃焼除去する
ために加熱した場合などに熱衝撃破壊してしまうという
問題がある。

また、通常、栓材は、多孔質の隔壁を通過しない流体が
濾過されずにそのまま成形体外へ流出することがないよ
うに貫通孔端面を密封するように充填されていることが
条件とされるが、上記したスラリー状の栓材により封止
する場合には、隔壁と栓材との間に隙間が生じてしまう
場合があり、その場合には流体を完全に濾過することが
できないという問題がある。

本発明者は、かかる問題点を解消するハニカム状成形体
の端面封止方法として、先に、あらかじめ開口部となる
貫通孔端面にマスク材を当接して閉塞しておき、しかる
後、封止部となる貫通孔の端面に可塑性薄膜成形体を圧
入する方法を特願昭６２−２９９８３３号として提案し
ている。

しかしながら、この方法は、マスク材として、アルミニ
ウム、銅、ポリエチレン、硬質ゴムといった金属やプラ
スチックを材料としたものを使用しているため、例えば
ローラにより加圧した場合に、マスク材上の薄膜形成体
がローラの移動に伴って封止部となる貫通孔に移動する
ことがあり、封止部となる貫通孔に圧入されるべき薄膜
成形体の厚さが一定とならない場合があるという問題が
生じた。

不発明は、上記した問題点を解消し、ハニカム状成形体
の端面をｆ１ｉ寞に封止し、しかもその作業を容易に行
うことができる封止方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のハニカム状成形体の端面封止方法は、薄い隔壁
により軸方向に多数の貫通孔が形成されてなるハニカム
状成形体の貫通孔の端面を封止する方法において、開口
部となる貫通孔の端面を薄膜状のマスク材により閉塞し
た後、ハニカム状成形体の端面全体を可塑性を有するｆ
ｉ膜成形体により被覆し、次いで、貫通孔の形状に対応
するかあるいは、対応する形状に相似な形を有し、その
面積が貫通孔の面積の１００〜５００％である加圧具に
よって加圧することにより封止部となる貫通孔の端面に
前記可塑性薄膜成形体を圧入し、しかる後、前記マスク
材を、前記マスク材を被覆している部分の薄膜成形体と
ともに取り除くことを特徴とするハニカム状成形体の端
面封止方法である。

以下、図面に基づき本発明の封止方法を更に詳細に説明
する。

第１図は、本実施例において封止すべきハニカム状成形
体の１例を示す斜視図である０本ハニカム状成形体の貫
通孔の１８端面は、正方形状の貫通孔１１と隔壁１２よ
りなる０貫通孔端面１１ａは開口部となる貫通孔であり
、貫通孔１１ｂは封止部となる貫通孔である０本実施例
は、市松模様に封止部を配置した例である。

次にこの貫通孔端面１ａに第２図に示す如くマスク２を
密着させる。このマスク２は、薄膜からなり、第１図貫
通孔端面１１ｂに相当する部分と対応して、貫通部２１
が配置されている。

第３図は、本実施例において、ハニカム状成形体ｌに封
止部を圧入する工程を示した断面模式図であり、第３（
ａ）図は、ハニカム状成形体１の端面にマスク２が配置
され、その上に薄膜状の可塑性成形体３が置かれ、さら
に、加圧具４が配置されている断面模式図である。

第３（ｂ）図は、加圧具４によって、可塑性成形体３が
加圧されハニカム状成形体の貫通孔端面ｔｉｂに圧入さ
れた状態を示している断面模式図である。

次いで、加圧具４は、別の貫通孔端面１１ｂに移動し加
圧され、同様にして、所望する、すべての貫通孔端面ｔ
ｉｂを封止した後、マスク２及び残部の成形体３が除か
れ、封止が完了するわけである。

この時、加圧具４は、加圧具同士接触しないようにいく
つか配置され、同時に複数個の貫通孔端面１１ｂを封止
することもできる。そして、この加圧具の断面の形状は
、貫通孔の端面の形状に対応するか、あるいは対応する
形状に相似な形を有していることが必要であり、その面
積が貫通孔の面積の１００〜５００％であることが必要
である。その理由は、まず加圧具の断面の形状が、貫通
孔の端面の形状に対応するか、あるいは対応する形状に
相似な形でないとすると、貫通孔端面に供給される封止
材の量が変化するため、封止材の厚みが不均一となるか
らである。

また、その面積が貫通孔の面積の１００％より小さいと
貫通孔端面上にある成形物全体に圧力が加わらないため
、成形物とハニカムとの密着が悪（なるためで、５００
％よりも大きいと、開口部に必要以上に成形体が流入し
加圧力が多（必要である□ばかりでなく、封止材の厚み
が極めて厚くなるためである。

前記加圧具の断面の面積は、当然のことながら前記対応
する貫通孔面積とその貫通孔を形成する周辺隔壁の断面
積の合計面積を越えない範囲である。すなわち、対応す
べき貫通孔以外の部分まで被覆しないことが肝要である
。

なお、マスク材は、弾性係数が、大きく加圧具による圧
力よって塑性変形しないような薄膜の金属あるいは樹脂
が適当である。たとえば、ステンレス、アルミニウム、
チタニウム、銅、ポリエステルフィルム、ポリエチレン
、ナイロン、フッ素樹脂等が使用できる。

また、マスクの厚さは、０．０１〜２＋１１１のものが
好ましい、Ｏ，Ｏｌｍ−未満の場合には、加圧により破
裂したり、不要な薄膜成形体をマスク材とともに除去す
ることが困難になるからであり、２麟−を越える場合に
は、残留した薄膜成形体によって、貫通孔内に陥入した
成形体が、マスクを取り除く時に同時にとれてしまうた
めである。

薄膜成形体３は、コージェライト、アルミナ、炭化ケイ
素、窒化ケイ素等を材料とし、押出し成形法やドクター
ブレード法等により作成されたもので、可塑性を有し、
厚さ０．０５〜２−園程度のものが好ましい、この薄膜
成形体は栓材となるものであるため、あまり薄い場合に
は、前記したような方法により封止部を成形した後のハ
ニカム状成形体の強度が劣ってしまい、厚すぎる場合に
は、成形体が円滑に栓材として貫通孔内に圧入されない
ことになるからである。

第４図は本発明の他の実施例を示し、本実施例における
端面を封止する工程を説明するための図である。

本実施例においては、第４図に示す如く、まず、断面略
正方形の多数の貫通孔１１を有するように成形されたハ
ニカム状成形体１の一端面１’ａ（第４図（ａ））に、
次式；　ａ＜ｘ≦ａ＋ｂ　（式中、ａはハニカム状成形
体の貫通孔の孔幅であり、ｂは隔壁の厚さである。）で
規定される幅Ｘを有する複数のリボン２’　　ａを貫通
孔横断面形状と同形状の間隙を有するように、すなわち
間隙２°　ｂの形状が貫通孔横断面形状と同じ略正方形
となるように交叉させて成るマスク材２”を、一端面１
ａに封止部となる任意の貫通孔端面１１ｂと任意のマス
ク材間隙２’　　ｂとを合致せしめ第４図（ｂ）に示す
ように当接する。

次に、当接したマスク材２°の上面から前記した実施例
と同様に一端面１ａ全体を、例えば、コージェライト、
アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を材料とし、押出
し成形法、ドクターブレード法等の常圧により成形した
図示しない塑性薄膜成形体により被覆し、次いで、該薄
膜成形体上面の貫通孔１１ｂに対応した部分を前期加圧
具によって加圧し、開口している貫通孔の端面１に該端
面に対応する部分の可塑性薄膜成形体を圧入する。

そして、前記マスク材２′を取り除くと、それに伴って
該マスク材２′を被覆している部分の余分な薄膜成形体
もマスク材２′とともに取り除かれる。

次に前記実施例と同様に、さらにローラあるいは平板等
の加圧具によりハニカム状成形体を直接平面加圧する。

しかる後、第４図（Ｃ）に示す矢印ｐｉ、ｐ２方向にマ
スク材２°を移動させ前述の工程と同様に、封止部とな
る貫通孔端面１１ｂに栓材たる薄膜成形体を圧入する。

しかして、マスク材２゛を、当接していた一端面１ａよ
り取りはずせば、第４図（ｄ）に示す如く多数の貫通孔
の一端面１ａに栓材たる薄膜成形体（斜線部）が縦横−
つおきに圧入されることになる。

さらに、同様の方法を施して多数の貫通孔の他端面１ｂ
においても一端面において開口している各貫通孔１１の
他端面を封止し他端面１ｂを縦横−つおきに封止するこ
とができる。

したがって、本実施例によれば、前記実施例と異なり、
開口部となる貫通孔をあらかじめ個別に閉塞しておく必
要がなくなり、作業効率が向上すなお、この場合のマス
ク材２′の移動方向、移動量並びに移動順序は単なる一
例に過ぎない、要は、封止したい貫通孔端面１１ｂにマ
スク材間隙２“　ｂを合致せしめ栓材たる薄膜成形体を
圧入すればよいからである。

また、マスク材２°を溝底しているリボン２゜ａは、前
記実施例と同様、ステンレス、アルミニウム、チタニウ
ム、銅、ポリエステル、ナイロン、フッ素樹脂等の薄膜
からなり、リボン状すなわち短ざく状に加工されたもの
である。

また、本発明の更に他の実施例として、第５図に示すよ
うに、ハニカム状成形体の端面全体を覆うことができる
面積を有し、封止部となる貫通孔に対応する箇所に該貫
通孔の横断面形状と同形状でかつ同面積の孔部２”ｂを
有する一体型のマスク材２″を使用した１！様であって
もよい。

なお、この場合、第５図に示すような全ての封止部に対
応する箇所に孔部２”ｂを設けたものばかりでなく、そ
の一部に対応する箇所に孔部を穿設したマスク材を使用
し、前記実施例と同様に適宜移動して所望する貫通孔の
端部に栓材を充填して封止することができる。

さらに、前記各実施例においては、貫通孔の形状が略正
方形のものを例示し説明したが、貫通孔の形状が長方形
や菱形といった四角形あるいは三角形の場合であっても
、マスク材の形状あるいはマスク材の有する間隙や孔部
を同形状とすれば本発明に係る封止方法を適用すること
ができることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明のハニカム状成形体の端面
封止方法は、貫通孔の形状に対応するか、あるいは対応
する形状に相似な形を有し、その面積が貫通孔の面積の
１００〜５００％である加圧具を用いてマスク材を介し
て可塑性を有する薄膜成形体を栓材として圧入する端面
の封止方法であり、作業が容易であるばかりでな（、栓
材の有する厚みを一定にすることができ、しかも、栓材
と隔壁との間に隙間が生じないように確実に貫通孔の端
面を封止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ハニカム状成形体の一例を示す斜視図である
。第２図はマスク材を当接した状態を示す平面図であり
、第３図は本実施例における端面を封止する工程を説明
するための断面模式図であり、第３（ａ）図は、ハニカ
ム状成形体の端面にマスクが配置され、その上に薄膜状
の可塑性成形体が置かれ、さらに、加圧具が配置されて
いる断面模式図である。 第３（ｂ）図は、加圧具によって、可塑性成形体が加圧
されハニカム状成形体の貫通孔端面に圧入された状態を
示している断面模式図である。 第４図は、本発明の他の実施例を示し、本実施例におけ
る端面を封止する工程を説明するための図である。 第５図は、本発明の更に他の実施例に用いるマスク材の
平面図である。 １−ハニカム状成形体 ２．２°、２”−マスク材 ３−薄膜成形体　　　４−加圧具 １１−貫通孔　　　１２−隔壁 ２１−マスク材の貫通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、薄い隔壁により軸方向に多数の貫通孔が形成されて
   なるハニカム状成形体の貫通孔の端面を封止する方法に
   おいて、開口部となる貫通孔の端面を薄膜状のマスク材
   により閉塞した後、ハニカム状成形体の端面全体を可塑
   性を有する薄膜成形体により被覆し、次いで貫通孔の形
   状に対応するか、あるいは対応する形状に相似な形を有
   し、その面積が貫通孔の面積の１００〜５００％である
   加圧具によって加圧することにより封止部となる貫通孔
   の端面に前記可塑性薄膜成形体を圧入し、しかる後、前
   記マスク材を、前記マスク材を被覆している部分の薄膜
   成形体とともに取り除くことを特徴とするハニカム状成
   形体の端面封止方法。